【python】之pyvisa库进行仪器控制，实现自动化测试

VISA简介 / VISA Introduction

在学术阶段或是工作中，使用仪器是很正常的。仪器仪表一般都是带有通讯口，比如网口，串口等等，玩labview的可能会知道一些。labview内置的控制仪器就是依赖于Visa。

VISA，虚拟仪器软件架构，是对带有GPIB、VXI、PXI、串口(RS232/485)、以太网、USB和/或IEEE 1394接口的仪器系统进行配置、编程和故障排除的标准。简单的说就是两个人沟通，类似于语言的中介，VISA将你的语言转换变成仪器能听懂的命令。

VISA功能强大，但是读和写基本不是人看的。我个人认为其可读性非常差，尤其是对于类似于我这种非程序员人士来说很痛苦。python则是易读性非常高，两者结合，因此有大佬编写了基于visa内核的python第三方库，即本系列主角，pyvisa。

一.pyvisa模块的安装

1.这边使用pip的方式进行安装

pip install pyvisa

pip接口详细说明可以看：https://blog.csdn.net/pengneng123/article/details/129556320

安装NI-VISA，这一点需要解释一下，pyvisa仅仅只提供了一种中介，让使用者可以利用python以简洁的方式对仪器进行操作，而内核依然是VISA，因此需要安装驱动，VISA驱动有很多种，常用的为NI（labview母公司）提供的NI-VISA。直接到官网下载即可

下载地址：https://www.ni.com/zh-cn/support/downloads/drivers/download.ni-visa.html#329456

二.与仪器建立连接

首先我们安装好pyvisa库以及NI-VISA以后，就可以开始尝试与仪器建立连接了

检查测试环境

（1）仪器IP获取

这边我们通过网口与仪器建链，罗德的仪器IP在屏幕左下角会显示。（需接好仪器到电脑的网线）

配置电脑IP

（1）打开适配器，找到对应的网络配置

（2）配置IP

查看仪器的ip，然后适配器配置好就OK了

连接

import pyvisa as visa  ###导入visa库

FSW = visa.ResourceManager()
FSW= FSW.open_resource("TCPIP::192.168.1.100::INSTR")  ##连接仪器

FSW.write(":SOURce1:FREQuency:CW 345000000")  ###配置频点

（1）配置好的频点信息

（2）显示Remote代表已经与仪器建链

三.实际运用

1.测试仪器：罗德FSW频谱分析仪

测试5G NR的EVM值

import pyvisa as visa 
import time

###创建ResourceManager验证安装   
Evm=visa.ResourceManager()

###这边通过仪器lan口连接,TCPIP::192.168.100.60为仪器的IP地址
FSW1=Evm.open_resource("TCPIP::192.168.100.60::INSTR")

###获取仪器标识
FSW1.query("*IDN?")

###输入罗德仪器SCPI指令,获取详细指令可登录罗德官网查询，以下指令仅供参考
FSW1.write(":SYST:DISP:UPD ON")
FSW1.write(":INIT:CONT OFF")
FSW1.write(":INST:CRE:NEW NR5G,'5G NR'")
time.sleep(3)
FSW1.write(":INIT:CONT OFF")
FSW1.write(":MMEM:SEL:CHAN:ITEM:HWS ON")
FSW1.write(":MMEM:LOAD:TYPE NEW")
FSW1.write(":MMEM:LOAD:STAT 1,'C:/R_S/Instr/user/PDSCH_256QAM_3450000000'")
time.sleep(3)
FSW1.write(":DISP:WIND:SUBW:TRAC:Y:SCAL:RLEV:OFFS 33.78")
time.sleep(3)
print(FSW1.query(":FETC:CC1:ISRC:FRAM:SUMM:EVM:DSTS:AVER?"))

####获取到的值一般以科学计数法呈现，这边可以用eval()函数做数据转换
EVM = FSW1.query(":FETC:CC1:ISRC:FRAM:SUMM:EVM:DSTS:AVER?")
EVM=eval(EVM)

###保留小数点后两位，打印输出
evm = '%.2f' % EVM
print(evm)

write()函数指像仪器发送指令

query()函数指获取仪器的值

2.如何获取仪器的SCPI指令

例：我们用罗德SMW200A来做演示

注意：罗德仪器的SCPI指令追踪，可直接长按屏幕，出现SCPI后点击进入，后点击开始，会记录操作的每一步，并保存在list里面，结束后可查看，指令写进代码里面运行，这样就完成了仪器自动控制啦。

3.如何获取FSW频谱evm值

如上图，我们想要获取实时数据该怎么做呢

长按面板，出现如下图指令集后，便根据自己想要获取的数据，找到对应的指令。

以上就是一个简单的仪器控制程序，visa还支持GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口实现仪器连接。

四.SCPI简介

可编程仪器标准命令（英语：Standard Commands for Programmable Instruments，缩写：SCPI）定义了一套用于控制可编程测试测量仪器的标准语法和命令。

1.常用SCPI指令

*CLS 清楚状态

*ESE 标准事件状态使能

*ESE? 标准事件状态使能

*ESR? 标准事件状态寄存器查询

*IDN? 仪器标识查询

*OPC 操作完成

*OPC？操作完成询问

*RST 复位

*SRE 服务请求使能

*SRE? 服务请求使能查询

*STB? 读状态字节查询

*TST？自测试查询

*WAI 等操作完成

@Neng